云南沉香和白木香的木材结构比较解剖学研究

苏娟 刘钊 李荣春 任春琼 杨晓君

摘 要 通过显微和亚显微解剖观察方法，对云南沉香和白木香的木材结构进行初步研究。结果表明，云南沉香的木材由内函韧皮部、木射线、管孔、木纤维等组成。内函韧皮部呈岛式均匀分布，可见大量的长方体晶体；管孔以复管孔、单管孔的形式存在；木射线为异性Ⅲ型。说明云南沉香与白木香的木材结构基本一致。

关键词 云南沉香 ；白木香 ；内函韧皮部 ；木材结构

中图分类号 S781.1 Doi：10.12008/j.issn.1009-2196.2016.04.007

Preliminary Study on Timber Structure of Aquilaria yunnanensis

SU Juan1） LIU Zhao2） LI Rongchun1） REN Chunqiong1） YANG Xiaojun1）

（1 Department of Chinese Medicine， Yunnan Agricultural University， Kunming， Yunnan 650210

2 Yunnan Aini Agarwood Technological Ltd， Kunming， Yunnan 650000）

Abstract Taking Aquilaria yunnanensis and A. sinensis wood as experimental material， through microscopic and submicroscopic anatomical observation， their timber structure was studied. The result shows that the timber structure of A. yunnanensis is consist of the included phloem， wood ray， pipe hole and wood fiber. A transverse section shows that the many of the included phloem （foraminate type） is scattered in the xylem， There are lots of rectangular crystals in the included phloem； Tube holes can be divided the multiple pores， single hole two kinds； The xylem rays is belonged to heterogeneous Ⅲ. This study shows that the timber structure of A. yunnanensis and A. sinensis is similar basically.

Keywords Aquilaria yunnanensis ； Aquilaria sinensis ； included phloem ； timber structure

沉香是瑞香科（Thymelaeceae）沉香属（Aquilaria）或拟沉香属（Gyrinops）等属的一些种类的植物含树脂的木材，是中国、日本、印度以及东南亚国家的传统珍贵药材，其味辛、苦，性微温，有行气止痛、温中止呕、纳气平喘等功效[1]，也是世界著名香料。沉香属全球共有15种，而中国有2种，白木香[Aquilaria sinensis（Lour.）Gilg]和云南沉香（Aquilaria yunnanensis S. C. Huang）。

白木香别名土沉香、女儿香、牙香树、莞香、六麻树，是一种热带、亚热带常绿乔木。白木香是中国特有的珍贵树种，以其含树脂的木材入药，药材名为沉香，是中国《药典》中中药沉香的唯一基原植物，现已被列为国家珍稀濒危三级保护植物及国家二级重点保护野生植物。国内外学者在提高沉香属植物的结香能力、保护野生沉香属植物资源等方面开展了一些研究和实践工作，多集中于资源植物的栽培管理[2]、成香技术的开发[3]及沉香的化学成分分析[4-8]，陈树思等[9-10]对白木香的木材结构进行了研究，目前未见对云南沉香的木材结构的报道。

云南沉香又名外弦顺（傣语），产于云南西双版纳及临沧地区，与白木香相似，但果皮干时绉缩，被黄灰色毛，种子卵形，密被锈色绢毛，先端钝，基部附属体与种子等长，种子加附属物长0.8～1 cm，而与白木香相区别[11]。云南沉香能形成沉香，民间也入药，与白木香的沉香混合使用。但由于云南沉香仅分布在云南的热带亚热带地区，它的重要性一直未受重视，更没有人对它的木材结构进行研究。随着白木香资源的逐渐枯竭，对云南沉香的开发利用逐渐被人们所重视。

本研究以云南沉香和白木香为材料，采用显微和亚显微技术，对云南沉香和白木香的木材结构进行比较研究，旨在深入了解云南沉香的木材结构特征，为云南沉香的开发利用研究提供解剖学依据。

1 材料和方法

1.1 材料

云南沉香和白木香分别采自云南普洱和海南省，树龄约20年，树高 15 m，取直径约5 cm的枝条为研究材料。

1.2 方法

1.2.1 样品准备

取1.1枝条切成长宽高均约为1 cm的小木块放入FAA 固定液（V70%酒精∶V冰醋酸∶V福尔马=90∶5∶5）中固定备用[12]。

1.2.2 显微结构-制片与观察

将固定液中的枝干材料取出，修成1 cm长宽的小块，用聚乙二醇包埋，滑走式切片机切片，采用番红-固绿进行双染色，经切片、染色、脱水，复染、分色、封片等步骤做成永久装片，在光学显微镜（LEICA DM 2500型，德国）下观察拍照。

1.2.3 亚显微结构-制片与观察

将固定液中备用的枝干材料取出，沿横、径、弦3面修成厚约2 mm 的薄片，在FAA 固定液中继续固定4 h 后，在室温下至完全干燥，用导电胶将样品粘贴于样品台上，用离子溅射仪（HITACHI E-1010，日本）在30 mA、180 s 条件下喷白金（ Pt）膜SEM（HITACHI S-3000N，日本）15 kV 加速电压下进行观察拍照。

1.2.4 测量分析方法和木质部的描述

显微图片用图像分析软件Image-pro plus6.0（IPP）测量长度、宽度和面积，用Excel 2003进行统计分析。分别在木材切片的横切面、径切面和弦切面上就内函韧皮部、导管、木射线等结构上测算长度、宽度、密度、面积等基本数据，分别测量60 个值，计算平均值和标准差。依据Tippo[13]的描述双子叶植物木材所用鉴定特征表中的术语及国际木材解剖学家协会制定的木材解剖名词汇编[14]进行描述，射线类型的划分采用Kribs[15]提出的标准。

2 结果与分析

2.1 云南沉香木材的显微结构特征

云南沉香木材的横切面，生长轮不明显，为散孔材。在显微镜下可明显地看到木材由2 部分组成： 木质部结构和岛式分布在木质部中的内函韧皮部。木质部由放射状木射线、木纤维、管孔等细胞组成。内函韧皮部较多，为多孔式或马钱子式，在木质部内呈长椭圆状或条带状均匀分布，细胞壁薄，常为多角形，有时呈褶皱状。在番红-固绿染色下，内函韧皮部呈现绿色，而木材的其它部分却呈现红色（图1A）。有的内函韧皮部两个连在一起（图1B），内函韧皮部内见长方体状的晶体（图1C），单个内函韧皮部的中心部位细胞排列较紧密，有挤压状（图1D）。木射线呈放射状，在内函韧皮部处不间断（图1B）。管孔呈圆形、卵圆形或多角形，未结香的云南沉香木材导管内未见内函物，管孔以复管孔、单管孔的形式存在（图1A），复管孔最多（约90.76%），单管孔次之（约9.24%）。

云南沉香木材的弦切面，内函韧皮部相间在木质部细胞之间，染色浅。内函韧皮部细胞壁比木薄壁细胞薄，在内函韧皮部常见长方体状的晶体出现（图1E）。木射线呈梭形，射线类型为异性Ⅲ型，由两端的直立细胞和中间的横卧细胞组成，两端细胞呈楔形；单列型射线为主，宽2～3个细胞的多列型射线较少（图1F）。

云南沉香木材的径切面，内函韧皮部相间在木质部细胞之间，染色浅，也常见长方晶体出现（图1G）。木射线呈横向条带状分布（图1H），射线细胞长方形，木射线在内函韧皮部处不间断。

弦切面和径切面，导管、内函韧皮部和纤维之间相间排列，导管和木纤维细胞的管壁较厚，能看到纹孔（图1I）。

2.2 云南沉香木材的亚显微结构特征

云南沉香木材的横切面，内函韧皮部与显微结构观察结构一致，在木质部内呈岛状均匀分布，细胞壁薄，常为多角形，有时呈褶皱状，单个内函韧皮部中间细胞排列较紧密，有挤压状（图2A）。木射线薄壁细胞壁上有圆形、卵圆形的单纹孔（图2B），射线细胞内函有大量颗粒状物质（图2D）。在径切面上，木射线如条带状砖墙式分布（图2C），射线细胞内也含有大量颗粒状物质。在弦切面和径切面上均能看到导管壁上有纹孔，孔口呈长椭圆形，边缘具有齿状突起（图2E）。和木射线相邻的导管的壁上纹孔呈片状区域分布，是因为其对应射线细胞的细胞腔区域有纹孔分布，对应射线细胞的细胞壁部分没有纹孔（图2F）。

显微和亚显微结构的观察（图3）可以看出：云南沉香的横切面、径切面、弦切面和白木香的3个面上的组织结构基本一致。但云南沉香和白木香木材的内函韧皮部和导管的细微结构有明显的不同。

由表1可知，相同直径的云南沉香和白木香枝干，云南沉香的内函韧皮部面积比白木香小，云南沉香的内函韧皮部长度和宽度比白木香小；但云南沉香单位面积内的内函韧皮部个数多，密度大；云南沉香的管孔直径比白木香小，导管密度比白木香小。由表2可知，云南沉香的木射线的长度和宽度都比白木香短，但差距不大，白木香的双列或者多列射线比云南沉香多。

3 小结

云南沉香木材解剖结构特征与白木香基本一致，在木质部星散分布着内函韧皮部。

云南沉香和白木香的木材差异主要表现在云南沉香内函韧皮部束比白木香小，但密度比白木香大。

本研究观察到的白木香木材结构与张兴丽等[10]研究结果基本一致，仅细胞大小，内函韧皮部大小等方面有一些差异，可能是由于取材的树龄不一。本研究结果发现，内函韧皮部周围的木薄壁细胞排列紧密，有规则的向内函韧皮部靠拢，说明内函韧皮部与周围薄壁细胞存在渐进过渡。另外，内函韧皮部发现大量长形晶体，木射线细胞内函有大量颗粒物质和内函韧皮部上颗粒一致，这些是否与结香有关还有待进一步研究。

本研究结果发现，云南沉香的木材具有与白木香的木材基本一致的显微和亚显微结构，云南沉香具有和白木香一样的能形成沉香的解剖学结构特征，因此云南沉香可作为中药沉香和香料沉香的基原植物。

参考文献

[1] 中华人民共和国药典委员会. 中华人民共和国药典（一部）[M]. 北京：化学工业出版社，2010.

[2] 刘军明. 沉香（白木香） 药材规范化种植（GAP） 研究[D]. 广州：广州中医药大学，2005.

[3] Pheeraphan Wijitphan. Method to stimulate resin formation by wounding on the aquilaria's trunk：US 7485309B1[P]. 2009-02-03.

[4] Bhuiyan M N I， Begum J， Bhuiyan M N H. Analysis of essential oil of eaglewood tree （Aquilaria agallocha Roxb.） by gas chromatography mass spectrometry[J]. Bangladesh J Pharm， 2009， 4： 24-28.

[5] Chen H Q， Wei J H， Yang J S， et al. Chemical constituents of agarwood originating from the endemic genus Aquilaria plants[J]. Chem Biodiver， 2012， 9 （2）：236-250.

[6] Mei W L， Zeng Y B， Liu J， et al. GC-MS analysis of volatile constituents from five different kinds of Chinese eaglewood[J]. J Chin Med Mater， 2007， 30：551-555.

[7] Jiang Xiangdong， Su Lirong. Rapid analysis of lignum Aquilariae Resinatum[J]. Chinese Traditional and Herbal drugs， 1998， 12（16）： 632-633.

[8] Chen Dong， Song Yuelin， Nie Chunxiao， et al. Chemical constituents from Aquilaria sinensis（ Lour.） Gilg[J]. Journal of Chines Pharmarcutical Sciences， 2012， 21： 88-92.

[9] 陈树思，马瑞君，唐为萍，等. 白木香茎次生木质部结构的研究[J]. 韩山师范学院学报，2005，26（6）：11-13.

[10] 张兴丽，刘洋洋，陈宏降，等. 白木香[Aquilaria sinensis（Lour.）Gilg]的木质部结构及组织化学研究[J]. 山东大学学报（理学版），2012，47（7）：1-5

[11] 中国植物志编委会. 中国植物志（第52卷）[M]. 北京：科学出版社.

[12] 李正理.植物组织制片学[M]. 北京：北京大学出版社，1996.

[13] Tippo O. A list of diagusotic characteristics for description of dicotyledon wood[J]. trans Ile Acad Sci.， 1935， 34： 105-106.

[14] IAWA Committee on Nmenclature. Multilingual glossery of terms used in wood anatomy[M]. Zurich： Verlegsanstalt Buchdruckerei Konkordia Winterthur，1964： 27-46.

[15] Kribs D A. Salient lines of structure variation in the wood rays of dicotyledons[J]. Bot Gaz， 1935， 96： 547-557.